VC中利用多线程技术实现线程之间的通信
VCwindowsapi多线程---互斥量、信号量、临界值
VCwindowsapi多线程---互斥量、信号量、临界值VC windows api 多线程---互斥量互斥量的用途和临界区很像。
它与临界区的差别在于可以跨线程使用,可以用来同步进行多个线程间的数据访问,但是是以牺牲速度为代价的。
只有临界区是非核心对象,那么互斥量就是一个核心对象了。
核心对象的特点是有所谓的引用计数。
所著一个未被拥有的互斥量,比锁住一个未被拥有的临界区需要花费几乎100倍的时间(数据引用自《Visual C++ 6.0编程学习捷径》)。
Win32 API有一套互斥量的支持函数:创建互斥量.* @param lpMutexAttributes 指定安全属性,NULL表示使用默认的属性.* @param bInitialOwner 指出创建互斥量的线程是否要成为该互斥量的最初拥有.* TRUE表示拥有,因此互斥量将处于无信号状态.* FALSE表示互斥量不被任何现成拥有,因此处于有信号状态.* @param lpName为NULL或标识该互斥量的一个字符串的地址,任何进程或线程都可以根据此名称使用该互斥量.* 当应用程序调用CreateMutex()函数时,系统分配一个互斥量的核心对象,把它的名字设为lpName所致的字符串.* 该名字在进程间共享互斥量。
CreateMutex()返回一个标识新互斥量对象的进程相关的句柄.HANDLE CreateMutex(LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes, BOOL bInitialOwner, LPCTSTR lpName);打开互斥量.* @param dwDesiredAccess 可设置为MUTEX_ALL_ACCESS或SYNCHRONIZE.* @param bInheritHandle 指出该进程创建的子进程能否继承该互斥量.* @param lpName 指定互斥量的名字.HANDLE OpenMutex(DWORD dwDesiredAccess, BOOL bInheritHandle, LPCTSTR lpName);释放互斥量.* @param hMutex 要释放的互斥量的句柄.BOOL ReleaseMutex(HANDLE hMutex);-------------------------------------------#include <stdio.h>#include <windows.h>#include <string.h>#include <stdlib.h>#define threadnum 10typedef struct THREADDATA{int id;char name[10];int sleep;}THREADDATA;HANDLE handleMutex;char * str;DWORD WINAPI ThreadProc( LPVOID lpParam ){THREADDATA *data=(THREADDATA *)lpParam;//WaitForSingleObject(handleMutex,INFINITE);for(int i=0;i<10;i++){WaitForSingleObject(handleMutex,INFINITE);printf("thread%d:%d\n",data->id,i);ReleaseMutex(handleMutex);Sleep(data->sleep);}// ReleaseMutex(handleMutex);return 0;}int main(int argc, char* argv[]){str=(char*)malloc(30);THREADDATA pData[threadnum];DWORD dwThreadId[threadnum];HANDLE hThread[threadnum];handleMutex= CreateMutex(NULL,false,NULL);for(int i=0;i<threadnum;i++){pData[i].id=i;sprintf(pData[i].name,"yuguoqing");pData[i].sleep=i*10;hThread[i] = CreateThread(NULL,0,ThreadProc, pData+i, 0, dwThreadId+i);}WaitForMultipleObjects(threadnum, hThread, TRUE, INFINITE);return 0;}VC windows api 多线程---信号量信号量(Semaphore)和互斥量一样,属于内核对象。
线程间通信的几种方法
线程间通信的几种方法线程间通信是指在应用程序的多线程中,两个或者多个线程之间的交互操作。
线程间的通信可以帮助提高程序的执行效率,灵活实现复杂的并发任务。
下面将介绍几种实现线程间通信的方法。
一、使用共享变量法使用共享变量法是一种简单有效的线程间通信的方法,它采用的是类似全局变量的共享变量的方式,可以在两个线程之间共享数据。
在使用共享变量法进行线程间通信时,线程可以直接获取与同一变量相关的值,也可以在操作完共享变量之后对其更新,以便给另一个线程使用。
二、使用消息传递法使用消息传递法实现多线程通信是比较主流的一种方法,它基于给每个线程分配一个消息队列,当某一线程有消息需要传递时,就把消息放入另一线程的消息队列。
在线程间消息传递的过程中,当某一线程接收到另一线程发来的消息时,就可以按照消息的内容执行对应的操作。
使用消息传递法会消耗比较多的系统资源,但是它可以控制线程间消息的传递,实现更加灵活的线程间通信,同时也能保证线程间消息的实时性。
三、使用信号量机制信号量机制是一种常用的线程通信机制,它可以控制多个线程对共享数据的并发访问,从而解决多线程访问共享数据的并发问题。
在信号量机制中,每一个共享被抽象为一个信号量,而访问共享资源时,就是去获取信号量,当一个线程获取了信号量时,其他线程就无法对该共享资源进行访问,只有释放信号量之后,其他线程才能再次获取该信号量,从而访问共享数据。
四、使用管道机制使用管道机制进行多线程之间的通信,主要是把多个线程之间的数据放置在一个管道中,当线程A要把数据传给线程B时,就把数据写入管道中,线程B从管道中读取数据,完成线程间通信。
管道机制可以实现线程间通信的同步,而且在消息的传递上比一般的线程间通信更加高效。
但是,当管道的深度较大时,消息的传递过程会变得比较耗时,因此,管道机制的应用受到管道深度的限制。
以上就是简单介绍实现线程间通信的几种方法。
线程间通信是多线程编程中不可或缺的,因此,在实际开发中,选择合适的线程间通信方式,是非常重要的。
c 多线程实现的四种方式
c 多线程实现的四种方式C语言是一种非常流行的编程语言,它可以用来实现多线程编程。
多线程编程可以让你的程序更高效、更快速地运行,因为它可以同时执行多个任务。
在这篇文章中,我们将介绍 C 多线程实现的四种方式。
1. 使用 pthread 库pthread 是一个 POSIX 标准定义的多线程库,它提供了一套API 接口,可以用来实现多线程编程。
使用 pthread,你可以创建多个线程并且控制它们的行为。
这种方式是 C 语言实现多线程的最常用方式之一。
2. 使用 OpenMP 库OpenMP 是一个开源的多线程库,它可以用来在 C 语言中实现多线程编程。
OpenMP 提供了一套 API 接口,可以让你更方便地编写并行程序。
使用 OpenMP,你可以使用 #pragma 指令来控制并行执行的代码块。
3. 使用 POSIX 线程POSIX 线程是一种 POSIX 标准定义的多线程接口,它可以用来实现多线程编程。
与 pthread 类似,POSIX 线程提供了一套 API 接口,可以让你更方便地编写多线程程序。
4. 使用 Windows 线程如果你在 Windows 操作系统上编写 C 语言程序,你可以使用Windows 线程来实现多线程编程。
Windows 线程提供了一套 API 接口,可以让你在 Windows 平台上创建多个线程并且控制它们的行为。
总结以上是 C 多线程实现的四种方式。
在选择使用哪种方式时,你应该考虑自己的需求和使用的操作系统。
不同的方式会有不同的 API 接口、性能和可移植性。
如果你需要了解更多关于 C 多线程编程的知识,可以参考相关的书籍和教程。
c语言线程间通信的几种方法
c语言线程间通信的几种方法一、全局变量全局变量是最简单的线程间通信方法之一。
不同的线程可以通过访问和修改同一个全局变量来实现信息的交换。
在使用全局变量时,需要注意对全局变量的访问同步问题,以避免数据竞争和不一致性的问题。
二、互斥锁(Mutex)互斥锁是一种同步原语,用于保护共享资源的访问。
线程在访问共享资源之前,首先要获取互斥锁,如果互斥锁已经被其他线程获取,则当前线程会被阻塞,直到互斥锁被释放。
通过对互斥锁的加锁和解锁操作,可以保证共享资源的访问是互斥的,从而避免了数据竞争和不一致性的问题。
三、条件变量(Condition Variable)条件变量是一种同步原语,用于在多线程环境下实现线程之间的协调。
条件变量通常与互斥锁一起使用,用于实现等待和唤醒的操作。
一个线程可以通过条件变量等待某个条件的发生,而另一个线程可以通过条件变量发送信号来唤醒等待的线程。
四、信号量(Semaphore)信号量是一种同步原语,用于实现线程之间的同步和互斥。
信号量可以用来控制对共享资源的访问数量。
当信号量的值大于0时,线程可以继续访问共享资源;当信号量的值等于0时,线程会被阻塞,直到信号量的值大于0。
通过对信号量的P操作(减操作)和V操作(加操作),可以实现线程的同步和互斥。
五、消息队列(Message Queue)消息队列是一种在多线程环境下进行线程间通信的机制。
不同的线程可以通过向消息队列发送消息和从消息队列接收消息来进行通信。
消息队列可以实现线程之间的异步通信,提高系统的响应速度和并发性能。
六、管道(Pipe)管道是一种常用的线程间通信机制,可以用于在父子进程或者兄弟进程之间进行通信。
在多线程环境下,可以使用管道来实现线程之间的通信。
一个线程可以通过管道的写端向管道发送数据,另一个线程可以通过管道的读端从管道接收数据。
通过管道的读写操作,可以实现线程之间的数据交换。
以上就是几种常用的C语言线程间通信方法。
不同的方法适用于不同的场景,开发者可以根据具体的需求选择合适的线程间通信方法。
《VC图像处理教案二:C++多线程并行处理技巧》
《VC图像处理教案二:C++多线程并行处理技巧》多线程并行处理技巧在现代计算机应用中,图像处理是一个普遍且重要的应用领域。
在图像处理过程中,有很多不同的算法和技巧可以用于处理和优化图像。
其中之一是多线程并行处理技巧,可以提高图像处理算法的效率和效果。
在VC++中,多线程并行处理技巧是一种很常见的图像处理方法。
多线程并行处理技巧可以将一个图像处理算法分成多个部分,同时使用多个线程来并行处理这些部分,从加快整个图像处理过程的速度,提高效率。
本教案将介绍如何使用C++多线程并行处理技巧来加速图像处理算法。
一、多线程并行处理原理在了解C++多线程并行处理技巧之前,我们需要先了解多线程并行处理的原理。
当我们要处理一个较大的图像时,可以将该图像分割成多个小块,然后使用多个线程来分别处理这些小块。
多个线程可以并行处理,从而可以提高处理速度。
在多线程并行处理中,需要注意线程之间的同步问题。
由于多个线程同时访问同一块内存区域时可能会发生冲突,因此需要使用同步机制来保证线程之间的正常运行。
二、C++多线程并行处理技巧下面我们将介绍如何使用C++多线程并行处理技巧来加速图像处理算法。
1.定义线程函数需要定义一个线程函数,该函数用于处理图像的一个小块。
线程函数的原型如下:```void ProcessImageBlock(ImageBlock block);```该函数接受一个图像块作为参数,然后对该块进行处理。
这个函数的实现可以根据具体的图像处理算法来确定。
2.分割图像随后,需要将整个图像分割成多个小块,每个小块都可以分配到一个线程上进行处理。
图像分割的方法可以根据具体的算法来确定,例如可以按照图像的列数或行数进行分割,也可以按照图像的位置来进行分割。
3.创建线程接下来,需要创建多个线程来处理分割后的图像块。
一般来说,可以根据处理器的核心数来确定线程的数量。
例如,如果处理器有8个核心,那么可以创建8个线程来并行处理图像块。
线程间通信的几种方法
线程间通信的几种方法在多线程编程中,线程间的通信是非常重要的。
多个线程之间如何进行有效的通信以及实现协作,是解决多线程编程中的一个关键技术。
由于不同线程有不同的内存空间,通常来说,同一程序中的多个线程之间互相不可见,这就为线程间通信提出了技术挑战。
下面,我们将介绍几种用于实现线程间通信的技术方法。
首先,最常用的线程通信方式是使用标志或状态变量。
在同一程序中的多个线程之间,可以定义一个标志或状态变量,将其作为一个共享的参数,而不是让多个线程各自有一个参数,并且这个参数仅供多个线程之间检查和修改,而不会影响其他线程。
当其中一个线程检测到某种条件时,它可以将标志或状态变量设置为特定值;而其他线程在执行时则可以检查这个标志或状态变量的值,并根据它来控制执行流程。
其次,还可以使用管道和套接字来实现线程间通信。
管道和套接字可以在两个不同程序之间实现通信,而因为程序内部也是可以实现通信的,所以也可以用在程序内部的两个线程之间。
对于管道和套接字,一个线程可以通过写入管道或套接字来发送消息,而另一个线程则可以通过从这些中读取信息来接收消息,从而实现线程间通信。
第三,也可以使用信号量、锁、互斥量等同步机制来实现线程间通信。
通过使用这些机制,一个线程可以通知另外一个线程准备完毕,或者通知另外一个线程推进到某种特定的执行状态,以实现线程间通信。
最后,线程间还可以通过外部设备进行通信,例如可以使用文件、网络、串口等设备进行实现。
当一个线程写入某种外部设备时,另外一个线程可以从设备中读取信息,来实现线程间通信。
通过以上办法,可以实现多个线程之间的有效通信。
当多线程完成协作任务时,线程间通信是不可或缺的,所以正确理解这些方法,并正确使用它们,对于编写正确有效的多线程程序至关重要。
线程同步的3种方法c语言
线程同步的3种方法c语言在C语言中,可以使用多种方法实现线程同步,包括互斥锁、条件变量和信号量。
这三种方法都是通过协调线程的执行顺序,确保线程安全和正确性。
1. 互斥锁(Mutex):互斥锁是最常见且最简单的线程同步机制。
它用于保护关键代码段,即当一个线程进入该代码段时,其他线程必须等待,直到该线程执行完毕并释放互斥锁。
以下是使用互斥锁的基本步骤:(1) 定义一个互斥锁对象,即pthread_mutex_t类型变量。
(2) 在关键代码段之前,调用pthread_mutex_lock函数获取互斥锁。
(3) 在关键代码段之后,调用pthread_mutex_unlock函数释放互斥锁。
示例代码如下:```c#include <pthread.h>pthread_mutex_t mutex;void* thread_function(void* arg)//获取互斥锁pthread_mutex_lock(&mutex);//临界区代码//释放互斥锁pthread_mutex_unlock(&mutex);return NULL;int mai//初始化互斥锁pthread_mutex_init(&mutex, NULL);//创建线程//销毁互斥锁pthread_mutex_destroy(&mutex);return 0;```2. 条件变量(Condition Variable):条件变量用于在线程之间传递信号以进行线程同步。
它允许线程等待其中一种条件的发生,一旦条件满足,线程将被唤醒并继续执行。
以下是使用条件变量的基本步骤:(1) 定义一个条件变量对象,即pthread_cond_t类型变量。
(2)定义一个互斥锁对象,用于保护条件变量的访问。
(3) 在主线程中使用pthread_cond_wait函数等待条件变量的发生,该函数会自动释放互斥锁,在条件满足时再次获取互斥锁。
c++线程间通信的几种方法
c++线程间通信的几种方法C++是一种广泛使用的编程语言,而线程的使用在C++程序中也是很常见的。
由于多线程程序中存在多个线程同时运行的问题,线程间的通信也就变得至关重要。
本文将介绍C++中线程间通信的几种方法。
1.共享变量共享变量是最简单的线程间通信方式之一。
其原理是多个线程访问同一个变量,如果一个线程修改了该变量,则其他线程也能读到该变量的修改值。
需要注意的是,由于共享变量的修改是非线程安全的,因此在使用共享变量时需要使用线程同步机制来保证线程安全。
2.信号量信号量是另一种常用的线程间通信方式。
其原理是一个线程在执行完一定任务后,发送一个信号量通知其他线程可以执行了。
一个生产者线程向一个缓冲队列发送一个信号量表示队列已经有了数据,消费者线程则根据这个信号量来消耗队列中的数据。
需要注意的是,使用信号量需要保证其线程同步。
在生产者线程中设置信号量的值之后,需要将其置0,防止其他线程持续访问。
3.消息队列消息队列是一种线程间通信方式,可以在不同线程之间传递数据。
其原理是用于发送消息的线程将消息添加到队列中,接受消息的线程从队列中读取消息。
需要注意的是,消息队列需要使用互斥锁或信号量来保证线程同步。
4.管道管道是一种线程间通信方式,适用于有父子进程或兄弟进程的情况。
其原理是在两个进程之间创建一个单向的管道,一个进程写入数据到管道中,另一个进程从管道中读取数据。
管道可以通过系统调用pipe()来创建。
需要注意的是,管道只能在亲缘关系进程之间使用,而且只能进行单向通信。
5.套接字套接字是一种通用的线程间通信方式,适用于不同计算机之间的通信。
其原理是将数据通过TCP/IP协议传输到网络中的另一个套接字,然后将此套接字中的数据传递到目标线程中。
需要注意的是,套接字通信需要使用互斥锁或信号量来保证线程同步。
6.事件事件机制是一种线程间通信方式,其原理是一个线程产生一个事件,其他线程在等待该事件完成后才能继续执行。
c语言多线程的三种实现方式
c语言多线程的三种实现方式1 C语言多线程实现C语言语言既可以用于创建单线程应用程序,也可以用于创建多线程应用程序。
它的多线程实现有三种方式:POSIX线程库(Pthread),Windows API,以及共享内存。
1.1 POSIX线程库(Pthread)POSIX线程库(Pthread)是Linux系统的一种线程API,它由标准POSIX提供,以实现多线程程序设计。
它提供许多函数用于创建、销毁线程,设置线程属性,等待线程完成以及通信功能等。
Pthread在多线程编程中被使用广泛,它更易于操纵,可以让多线程编程更加容易和有趣。
1.2 Windows APIWindows API 也是可用于C语言多线程编程的方式之一。
Windows API提供许多功能:创建线程,挂起线程,等待线程结束,分离线程,设置线程优先级等等。
Windows API也提供了很多函数和常量用于控制线程。
它与POSIX线程库不同,Windows API不使用POSIX线程库,而使用Windows API实现多线程程序时,同一应用程序可以具有多个线程。
1.3 共享内存共享内存是指多个进程可以访问同一个内存区域,从而使它们能够共享数据,实现常见的多线程编程任务。
在C语言中,可以使用mmap()函数将共享内存映射成文件描述符,在一定范围内允许多个进程对共享内存的随机读写访问。
这是一种实现多线程的方式,能够极大地提高程序的效率。
以上就是C语言中多线程实现的三种方式。
POSIX线程库(Pthread)可以简易实现,更能让多线程编程更加容易和有趣;Windows API也可以实现多线程编程,可以让同一应用程序有多个线程;共享内存是一种实现多线程的方法,能够极大地提高程序的效率。
c语言线程间通信的几种方法
c语言线程间通信的几种方法C语言是一种广泛应用于系统开发和嵌入式设备的编程语言,线程间通信是多线程编程中非常重要的一个概念。
线程间通信是指多个线程之间通过共享的资源或特定的机制来进行信息交流和同步操作的过程。
在C语言中,有多种方法可以实现线程间通信,下面将介绍几种常见的方法。
1. 互斥锁(Mutex)互斥锁是一种最常用的线程同步机制,用于保护共享资源的访问。
它通过在关键代码段前后加锁和解锁操作,使得同一时间只有一个线程可以访问共享资源,其他线程则需要等待。
互斥锁可以使用pthread库中的pthread_mutex_init、pthread_mutex_lock和pthread_mutex_unlock等函数来实现。
2. 条件变量(Condition Variable)条件变量是一种线程间通信的机制,用于在某个条件满足时唤醒等待的线程。
当某个线程发现自己需要等待某个条件时,它可以使用pthread库中的pthread_cond_wait函数来阻塞自己,并释放互斥锁,当其他线程满足了条件后,可以使用pthread_cond_signal函数来唤醒等待的线程。
3. 信号量(Semaphore)信号量是一种用于控制多个线程对共享资源访问的机制。
它通过一个计数器来表示可用的资源数量,当资源数量不足时,线程需要等待,而当资源数量充足时,线程可以继续执行。
信号量可以使用pthread库中的sem_init、sem_wait和sem_post等函数来实现。
4. 管道(Pipe)管道是一种允许两个线程进行双向通信的机制。
在C语言中,可以使用pipe函数来创建一个管道,并使用read和write函数来进行读取和写入操作。
一个线程可以利用管道将数据发送给另一个线程,并且可以实现双向通信。
5. 共享内存(Shared Memory)共享内存是一种允许多个线程访问同一块内存区域的机制。
多个线程可以通过共享内存来进行数据交换和通信。
c 多线程实现的四种方式
c 多线程实现的四种方式C 编程语言是一种非常流行的编程语言,使用广泛且应用广泛。
如今,许多程序员都在寻找更有效的方式来编写多线程程序。
在这篇文章中,我们将介绍 C 多线程实现的四种方式。
1. POSIX 线程库POSIX 线程库是用于编写可移植线程程序的标准 C 库。
它提供了一组函数和数据结构,使程序员能够创建和管理线程。
POSIX 线程库是跨平台的,可在多个操作系统上使用,包括 Linux、Unix 和 MacOS。
在 POSIX 线程库中,程序员使用 pthread.h 头文件来访问对线程库的访问函数。
其中一些关键函数包括pthread_create()、pthread_join() 和pthread_mutex_lock()。
2. Win32 APIWin32 API 是面向 Windows 操作系统的 API。
它是微软 Windows 操作系统的基础。
使用 Win32 API,程序员可以创建和管理线程。
Win32 API 使用 CreateThread() 函数创建线程,并使用 WaitForSingleObject() 函数等待线程完成。
Win32 API 的优点是它可以与其他 Windows API 一起使用。
它还支持在 Windows 平台上编写 C++ 和 C# 程序。
3. OpenMPOpenMP 是一种非常流行的多线程编程模型。
它适用于共享内存系统上的并行编程。
OpenMP 定义了一组编译器指示符,程序员可以在其代码中使用这些指示符以指示哪些部分应并行执行。
在 OpenMP 中,程序员可以使用 #pragma 指令来指示程序应该并行执行哪些代码块。
程序员可以控制 OpenMP 应该使用多少个线程。
4. Pthreads for WindowsPthreads for Windows 是 POSIX 线程库的 Windows 版本。
它使用 pthreads-w32 库提供相同的接口和功能,与 Windows 和 Visual Studio 兼容。
VC多线程通信(详解及实例)
VC中利用多线程技术实现线程之间的通信当前流行的Windows操作系统能同时运行几个程序(独立运行的程序又称之为进程),对于同一个程序,它又可以分成若干个独立的执行流,我们称之为线程,线程提供了多任务处理的能力。
用进程和线程的观点来研究软件是当今普遍采用的方法,进程和线程的概念的出现,对提高软件的并行性有着重要的意义。
现在的大型应用软件无一不是多线程多任务处理,单线程的软件是不可想象的。
因此掌握多线程多任务设计方法对每个程序员都是必需要掌握的。
本实例针对多线程技术在应用中经常遇到的问题,如线程间的通信、同步等,分别进行探讨,并利用多线程技术进行线程之间的通信,实现了数字的简单排序。
一、实现方法1、理解线程要讲解线程,不得不说一下进程,进程是应用程序的执行实例,每个进程是由私有的虚拟地址空间、代码、数据和其它系统资源组成。
进程在运行时创建的资源随着进程的终止而死亡。
线程的基本思想很简单,它是一个独立的执行流,是进程内部的一个独立的执行单元,相当于一个子程序,它对应于Visual C++中的CwinThread类对象。
单独一个执行程序运行时,缺省地包含的一个主线程,主线程以函数地址的形式出现,提供程序的启动点,如main()或WinMain ()函数等。
当主线程终止时,进程也随之终止。
根据实际需要,应用程序可以分解成许多独立执行的线程,每个线程并行的运行在同一进程中。
一个进程中的所有线程都在该进程的虚拟地址空间中,使用该进程的全局变量和系统资源。
操作系统给每个线程分配不同的CPU时间片,在某一个时刻,CPU只执行一个时间片内的线程,多个时间片中的相应线程在CPU内轮流执行,由于每个时间片时间很短,所以对用户来说,仿佛各个线程在计算机中是并行处理的。
操作系统是根据线程的优先级来安排CPU的时间,优先级高的线程优先运行,优先级低的线程则继续等待。
线程被分为两种:用户界面线程和工作线程(又称为后台线程)。
基于VC6的分布式仿真系统多线程串行通信的实现
( t e K y S be tL b o h r a e tL u c h oy& T c nlg . Sa e u jc a fte A m m n a n h T e r t eh o y o
摘 要 在 介 绍 串行 通信 的基 本 原 理 和 方 法 的 基 础 上 , 对 某 分 布 式 仿 真 系统 高效 数 据 通 讯 的 需要 , 合 W idw 针 结 n o s环 境 下 的 多任 务 并 发 机 制 , 究 了采 用 V 6的 不 同函 数 实现 基 于 分 时 串行 实时 通 信 的 方 法 , 研 C 阐述 了 多线 程 任 务 的 实现 , 对 并 如何 在 S I 用 程 序 中 实现 基 于控 件 的 多线 程 串行 通 信 进 行 了深 入 分 析 。该 仿真 系 统 中采 用 邦 员机 作 为 上 位 机 , D M D应 A A 系列 模 块作 为 下位 机 , 通过 1对 8串 口卡 实现 上位 机 分 时控 制 A A 模 块 并 进 行 通 信 , 后 给 出 了基本 通 讯 程 序 。 D M 最 关 键 词 串行 通信 多 线程 通 信控 件 分 布 式 系 统
T e S cn rl r E gn eig U ies y X , 1 0 5 h eo d A tl y n ie r nv r t, i n 7 0 2 ) ie n i a
Ab t a t T e f n a na a d sr c : h u d me tl n meh d o e a c mmu ia in r i t d c d Ac o d n t h p a t a d ma d o to s f s r l o i n c t a e nr u e . c r i g o t e r ci l e n f o o c d t o a a c mmu iai n e f a iu l i o it b t d i l t n s se , e a e e e r h s t e meh d o i - h rn n e t f c co sy n s me d s i u e s o i r mu ai y tm t p p r r s a c e h to f t o h me s a g i sr l o e i c mmu ia i n b s d n VC . e vr n n a d to o g l s t frh o h w o a r o t a nc t a e o o 6 0 n i me t n h ru h y e s o t n o t c ry u mu i r a i g o h t e dn h p o r mmi gT e mu i r a i g s r l c mmu ia i n e h oo y b s d o o t l i S I p l ai n s a a y e e p y rga n . h h t e dn e i o h a n c t tc n lg a e n c n r n D a p i t i n l z d d e l ・ o o c o T e smu ai n y t m a o t e e a P a t e ma t r c mp t r a d AD h i lt s se o d p s f d r l C s h se o u e n AM s r l e a mo u e s lv c mp t r t a i d l s a sa e o u e . c n I
C语言技术中的线程同步方法解析
C语言技术中的线程同步方法解析在多线程编程中,线程同步是一个重要的概念,它涉及到多个线程之间的协调和互斥。
C语言提供了多种线程同步方法,本文将对其中几种常用的方法进行解析。
一、互斥锁(Mutex)互斥锁是最常用的线程同步方法之一。
它通过对共享资源进行加锁和解锁的操作,确保在任意时刻只有一个线程可以访问共享资源。
互斥锁的使用非常简单,可以通过以下步骤实现:1. 定义一个互斥锁变量:`pthread_mutex_t mutex;`2. 初始化互斥锁:`pthread_mutex_init(&mutex, NULL);`3. 在需要同步的代码段前后加锁和解锁操作:```pthread_mutex_lock(&mutex);// 同步代码段pthread_mutex_unlock(&mutex);```互斥锁的优点是简单易用,但是如果多个线程频繁地竞争同一个锁,会导致性能下降。
二、条件变量(Condition Variable)条件变量是另一种常用的线程同步方法。
它允许线程在某个条件满足时等待,直到其他线程满足条件后通知它们继续执行。
条件变量的使用一般需要与互斥锁结合起来,可以通过以下步骤实现:1. 定义一个条件变量和一个互斥锁变量:`pthread_cond_t cond;` 和`pthread_mutex_t mutex;`2. 初始化条件变量和互斥锁:`pthread_cond_init(&cond, NULL);` 和`pthread_mutex_init(&mutex, NULL);`3. 在需要等待条件的线程中,先加锁,然后调用`pthread_cond_wait()`等待条件满足,同时会释放互斥锁;在其他线程满足条件后,调用`pthread_cond_signal()`或`pthread_cond_broadcast()`通知等待的线程继续执行。
条件变量的优点是可以在满足特定条件时才唤醒线程,避免了忙等待的问题。
多线程通信方法
多线程通信方法在多线程编程中,线程之间的通信是非常重要的,它可以确保线程之间能够相互协调、共享信息和资源。
多线程通信的主要目的是实现线程之间的数据交换和同步操作,以保证线程能够正确地执行。
在多线程编程中,常用的线程通信方法有共享变量、信号量、消息队列、管道和套接字等。
下面将逐一介绍这些方法的特点和使用场景。
1. 共享变量:共享变量是最简单、最常用的线程通信方式之一。
多个线程可以通过读写共享变量来进行数据交换。
共享变量的优点是简单易用,但由于多个线程同时访问共享变量可能引发竞态条件和死锁等问题,需要使用锁机制来保证线程安全。
2. 信号量:信号量是一种更复杂的线程通信方法,它可以用来控制多个线程的执行顺序和并发数量。
信号量维护一个计数器,线程可以通过调用P操作来减少计数器的值,通过调用V操作来增加计数器的值。
当计数器为0时,等待线程将被阻塞,直到有其他线程释放信号量。
3. 消息队列:消息队列是一种线程安全的数据结构,用于在多个线程之间传递消息。
消息队列可以实现线程之间的解耦,发送线程将消息放入队列,接收线程从队列中获取消息进行处理。
消息队列的优点是可以实现高效的异步通信,但需要注意消息的格式和大小,以及队列的容量限制。
4. 管道:管道是一种半双工的线程通信方式,用于在父进程和子进程之间传递数据。
管道可以用于同一进程中的线程通信,也可以用于不同进程之间的线程通信。
管道可以通过文件描述符来进行读写操作,但需要注意同步问题和管道的容量限制。
5. 套接字:套接字是一种全双工的线程通信方式,用于在网络中传输数据。
套接字可以用于不同主机之间的线程通信,可以实现远程过程调用和分布式计算。
套接字需要指定IP地址和端口号,可以通过TCP或UDP协议进行数据传输,但需要考虑网络延迟和安全性等问题。
以上是常用的多线程通信方法,它们各有特点和适用场景。
在实际开发中,需要根据具体的需求和环境选择合适的线程通信方法。
同时,为了保证线程安全和避免死锁等问题,需要合理设计和使用线程通信方法,遵循良好的编程规范和原则。
线程之间通信的方法
线程之间通信的方法
以下是 7 条关于线程之间通信的方法:
1. 共享内存呀!这就好比是一群小伙伴共享一个大宝藏箱子,大家都可以往里面放东西或从里面拿东西。
比如说多个线程共同操作一个数据数组,一个线程修改了,其他线程立马就能知道!
2. 消息传递也很棒啊!就像你给朋友发个消息告诉他你的发现一样。
比如线程A 发送一个任务完成的消息给线程B,让B 知道可以进行下一步了。
3. 信号量呢!这不就像一个信号灯嘛,红灯停绿灯行。
当信号量允许时,线程才能继续进行,否则就得等待。
就好像玩游戏要等上一个人完成了才能轮到你。
4. 管道通信也很有意思呀!就像用水管输送东西一样。
线程可以通过管道来交流数据,一个线程往里送,另一个线程从那头接收。
5. 事件机制也不错哟!就如同等待一个特别的事情发生。
当触发了某个事件,相关线程就会知晓并做出反应。
6. 条件变量也很有用呢!好比你在等着一个特定的条件满足才行动。
线程可以等待条件变量满足后再进行接下来的操作。
7. 互斥锁也不能少哇!它就像一把锁,只允许一个线程拥有它来操作关键区域。
如果其他人也想,那就得等锁被释放。
就像你拿到了唯一的钥匙才能打开那扇重要的门一样。
总之,线程之间通信的方法多种多样,各有各的奇妙之处,得根据具体需求好好选择和运用呀!。
c语言线程间的通信
c语言线程间的通信摘要:1.线程间通信的背景和重要性2.C 语言中线程间通信的常用方法3.方法一:互斥锁4.方法二:信号量5.方法三:条件变量6.方法四:消息队列7.方法五:套接字8.总结与展望正文:C 语言作为一种广泛应用于系统级编程的语言,其线程间通信在多线程编程中占据着举足轻重的地位。
本文将详细介绍C 语言中线程间通信的几种常用方法。
首先,线程间通信的背景和重要性不容忽视。
多线程程序中,各个线程需要协同工作以完成任务。
为了实现线程之间的数据交换与同步,必须使用合适的通信方法。
在C 语言中,线程间通信的常用方法有以下五种:1.互斥锁:互斥锁是一种保证资源在同一时刻只被一个线程访问的同步原语。
通过对共享资源加锁和解锁,可以实现线程之间的同步操作。
2.信号量:信号量是一种更为通用的同步原语,可以用于实现互斥锁,也可以用于实现线程之间的有序执行。
信号量的值表示可用资源的数量,当信号量为正数时,表示资源充足;当信号量为零时,表示资源已用尽。
3.条件变量:条件变量是另一种重要的同步原语,它允许一个线程在特定条件下挂起执行,等待其他线程发送信号表示条件满足时,被挂起的线程才会继续执行。
4.消息队列:消息队列是一种用于线程间发送和接收消息的数据结构。
线程可以通过向消息队列中添加消息来通知其他线程执行某些操作,或者从消息队列中获取消息以接收其他线程的通知。
5.套接字:套接字是一种跨进程和跨线程的通信方式,可以在不同地址空间中进行数据交换。
通过使用套接字,可以实现线程间的高效通信。
综上所述,C 语言中线程间通信有多种方法,各有优缺点。
根据实际应用场景和需求,开发者可以选择合适的通信方式来实现多线程程序的同步与协作。
c语言多线程编程注意事项
c语言多线程编程注意事项
1. 线程安全性:多个线程并发访问共享资源时可能出现数据竞争,需要使用同步机制(如互斥锁、条件变量等)来保护共享资源的访问。
2. 内存管理:多线程程序可能面临内存管理问题,如内存泄漏、内存覆盖等。
注意在线程结束时释放动态分配的内存。
3. 线程创建和销毁:合理地创建和销毁线程,避免过多地创建线程而导致系统资源的浪费。
可以使用线程池来管理线程的生命周期。
4. 线程间通信:多个线程之间需要进行通信,如共享数据、消息传递等。
需要使用合适的机制来实现线程间的数据交换和同步,如信号量、条件变量等。
5. 资源竞争:多个线程使用相同的资源时可能引发竞态条件。
需要避免使用共享资源或者使用适当的同步机制来解决资源竞争问题。
6. 线程调度:多线程程序的执行是由系统的线程调度器来控制的,可能出现线程优先级不均衡的问题。
可以使用线程优先级的设置来改善线程调度。
7. 异常处理:线程中的异常可能会导致整个程序崩溃,需要在多线程程序中合理地处理异常,确保程序能够恢复正常执行。
8. 线程数量:过多的线程可能会导致系统负载过大,降低程序的性能。
需要根据系统的实际情况和要求来合理地设置线程数量。
9. 可重入性:多个线程可能需要同时调用某个函数,需要保证函数是可重入的(即多次调用不会出现问题)。
10. 浮点数操作:在多线程环境中,浮点数操作可能会出现精度问题,需要谨慎处理浮点数的计算。
总之,多线程编程需要细心和谨慎,遵循一些基本的编程原则和注意事项,以确保程序的正确性和性能。
c++线程间通信的几种方法
c++线程间通信的几种方法在C++中,多线程编程是非常常见的,而线程间通信则是必不可少的。
线程间通信是指在多个线程之间共享数据或者协调操作的过程。
以下是几种C++线程间通信的方法:1. 互斥量(mutex):通过互斥量可以保证同一时刻只有一个线程可以访问被保护的资源。
当一个线程要对共享资源进行访问时,它需要先通过mutex进行加锁保护,当它完成访问后,需要将该锁释放,以便其他的线程可以访问共享资源。
2. 条件变量(condition variable):条件变量是一种用于线程间等待和通知的机制,它提供了一种线程间同步的机制,允许一个线程等待另一个线程通知它某个特定条件已经满足。
在条件变量的使用过程中,通常需要和互斥量一起使用,以确保线程安全。
3. 信号量(semaphore):信号量是一种用于线程间同步的机制,它允许多个线程在共享资源的同时进行操作,当资源被占用时,其他线程需要等待。
信号量分为二进制信号量和计数信号量两种,其中二进制信号量只有0和1两种状态,计数信号量可以有多种状态。
4. 原子操作(atomic operations):原子操作是一种用于线程间同步的机制,它是一种可以被看作是不可分割的操作,要么全部执行,要么全部不执行。
在C++11之后,C++标准库提供了一些原子操作的模板类,如atomic_bool、atomic_int等,可以实现线程安全的计数器、状态标志等。
5. 线程池(thread pool):线程池是一种将多个线程组织起来共同完成任务的机制,它可以避免线程创建和销毁的开销,提高了应用程序的性能。
线程池通常需要和任务队列一起使用,将任务添加到任务队列中,由线程池中的线程进行处理。
总之,在进行多线程编程时,线程间通信是必不可少的,这些方法各有优缺点,在实际应用中需要根据具体的场景和需求进行选择。
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当前流行的Windows操作系统能同时运行几个程序(独立运行的程序又称之为进程),对于同一个程序,它又可以分成若干个独立的执行流,我们称之为线程,线程提供了多任务处理的能力。
用进程和线程的观点来研究软件是当今普遍采用的方法,进程和线程的概念的出现,对提高软件的并行性有着重要的意义。
现在的大型应用软件无一不是多线程多任务处理,单线程的软件是不可想象的。
因此掌握多线程多任务设计方法对每个程序员都是必需要掌握的。
本实例针对多线程技术在应用中经常遇到的问题,如线程间的通信、同步等,分别进行探讨,并利用多线程技术进行线程之间的通信,实现了数字的简单排序。
一、实现方法1、理解线程要讲解线程,不得不说一下进程,进程是应用程序的执行实例,每个进程是由私有的虚拟地址空间、代码、数据和其它系统资源组成。
进程在运行时创建的资源随着进程的终止而死亡。
线程的基本思想很简单,它是一个独立的执行流,是进程内部的一个独立的执行单元,相当于一个子程序,它对应于Visual C++中的CwinThread类对象。
单独一个执行程序运行时,缺省地包含的一个主线程,主线程以函数地址的形式出现,提供程序的启动点,如main ()或WinMain()函数等。
当主线程终止时,进程也随之终止。
根据实际需要,应用程序可以分解成许多独立执行的线程,每个线程并行的运行在同一进程中。
一个进程中的所有线程都在该进程的虚拟地址空间中,使用该进程的全局变量和系统资源。
操作系统给每个线程分配不同的CPU时间片,在某一个时刻,CPU只执行一个时间片内的线程,多个时间片中的相应线程在CPU内轮流执行,由于每个时间片时间很短,所以对用户来说,仿佛各个线程在计算机中是并行处理的。
操作系统是根据线程的优先级来安排CPU的时间,优先级高的线程优先运行,优先级低的线程则继续等待。
线程被分为两种:用户界面线程和工作线程(又称为后台线程)。
用户界面线程通常用来处理用户的输入并响应各种事件和消息,其实,应用程序的主执行线程CWinAPP对象就是一个用户界面线程,当应用程序启动时自动创建和启动,同样它的终止也意味着该程序的结束,进程终止。
工作线程用来执行程序的后台处理任务,比如计算、调度、对串口的读写操作等,它和用户界面线程的区别是它不用从CWinThread类派生来创建,对它来说最重要的是如何实现工作线程任务的运行控制函数。
工作线程和用户界面线程启动时要调用同一个函数的不同版本;最后需要读者明白的是,一个进程中的所有线程共享它们父进程的变量,但同时每个线程可以拥有自己的变量。
2、线程的管理和操作(一)线程的启动创建一个用户界面线程,首先要从类CwinThread产生一个派生类,同时必须使用DECLARE_DYNCREATE和IMPLEMENT_DYNCREATE来声明和实现这个CwinThread派生类。
第二步是根据需要重载该派生类的一些成员函数如:ExitInstance()、InitInstance()、OnIdle()、PreTranslateMessage()等函数。
最后调用AfxBeginThread()函数的一个版本:CWinThread* AfxBeginThread( CRuntimeClass* pThreadClass, int nPriority =THREAD_PRIORITY_NORMAL, UINT nStackSize = 0, DWORD dwCreateFlags = 0, LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttrs = NULL ) 启动该用户界面线程,其中第一个参数为指向定义的用户界面线程类指针变量,第二个参数为线程的优先级,第三个参数为线程所对应的堆栈大小,第四个参数为线程创建时的附加标志,缺省为正常状态,如为CREATE_SUSPENDED则线程启动后为挂起状态。
对于工作线程来说,启动一个线程,首先需要编写一个希望与应用程序的其余部分并行运行的函数如Fun1(),接着定义一个指向CwinThread对象的指针变量*pThread,调用AfxBeginThread(Fun1,param,priority)函数,返回值赋给pThread变量的同时一并启动该线程来执行上面的Fun1()函数,其中Fun1是线程要运行的函数的名字,也既是上面所说的控制函数的名字,param是准备传送给线程函数Fun1的任意32位值,priority则是定义该线程的优先级别,它是预定义的常数,读者可参考MSDN。
(二)线程的优先级以下的CwinThread类的成员函数用于线程优先级的操作:int GetThreadPriority();BOOL SetThradPriority()(int nPriority);上述的二个函数分别用来获取和设置线程的优先级,这里的优先级,是相对于该线程所处的优先权层次而言的,处于同一优先权层次的线程,优先级高的线程先运行;处于不同优先权层次上的线程,谁的优先权层次高,谁先运行。
至于优先级设置所需的常数,自己参考MSDN就可以了,要注意的是要想设置线程的优先级,这个线程在创建时必须具有THREAD_SET_INFORMA TION访问权限。
对于线程的优先权层次的设置,CwinThread类没有提供相应的函数,但是可以通过Win32 SDK函数GetPriorityClass()和SetPriorityClass ()来实现。
(三)线程的悬挂和恢复CWinThread类中包含了应用程序悬挂和恢复它所创建的线程的函数,其中SuspendThread()用来悬挂线程,暂停线程的执行;ResumeThread()用来恢复线程的执行。
如果你对一个线程连续若干次执行SuspendThread(),则需要连续执行相应次的ResumeThread()来恢复线程的运行。
(四)结束线程终止线程有三种途径,线程可以在自身内部调用AfxEndThread()来终止自身的运行;可以在线程的外部调用BOOL TerminateThread( HANDLE hThread, DWORD dwExitCode )来强行终止一个线程的运行,然后调用CloseHandle()函数释放线程所占用的堆栈;第三种方法是改变全局变量,使线程的执行函数返回,则该线程终止。
下面以第三种方法为例,给出部分代码://////////////////////////////////////////////////////////////////////CtestView message handlers/////Set to True to end threadBool bend=FALSE;//定义的全局变量,用于控制线程的运行;//The Thread Function;UINT ThreadFunction(LPVOID pParam)//线程函数{while(!bend){Beep(100,100);Sleep(1000);}return 0;}/////////////////////////////////////////////////////////////CwinThread *pThread;HWND hWnd;V oid CtestView::OninitialUpdate(){hWnd=GetSafeHwnd();pThread=AfxBeginThread(ThradFunction,hWnd);//启动线程pThread->m_bAutoDelete=FALSE;//线程为手动删除Cview::OnInitialUpdate();}////////////////////////////////////////////////////////////////V oid CtestView::OnDestroy(){bend=TRUE;//改变变量,线程结束WaitForSingleObject(pThread->m_hThread,INFINITE);//等待线程结束delete pThread;//删除线程Cview::OnDestroy();}3、线程之间的通信通常情况下,一个次级线程要为主线程完成某种特定类型的任务,这就隐含着表示在主线程和次级线程之间需要建立一个通信的通道。
一般情况下,有下面的几种方法实现这种通信任务:使用全局变量(上一节的例子其实使用的就是这种方法)、使用事件对象、使用消息。
这里我们主要介绍后两种方法。
(一)利用用户定义的消息通信在Windows程序设计中,应用程序的每一个线程都拥有自己的消息队列,甚至工作线程也不例外,这样一来,就使得线程之间利用消息来传递信息就变的非常简单。
首先用户要定义一个用户消息,如下所示:#define WM_USERMSG WMUSER+100;在需要的时候,在一个线程中调用::PostMessage((HWND)param,WM_USERMSG,0,0)或CwinThread::PostThradMessage()来向另外一个线程发送这个消息,上述函数的四个参数分别是消息将要发送到的目的窗口的句柄、要发送的消息标志符、消息的参数WPARAM和LPARAM。
下面的代码是对上节代码的修改,修改后的结果是在线程结束时显示一个对话框,提示线程结束:UINT ThreadFunction(LPVOID pParam){while(!bend){Beep(100,100);Sleep(1000);}::PostMessage(hWnd,WM_USERMSG,0,0);return 0;}////////WM_USERMSG消息的响应函数为OnThreadended(WPARAM wParam,LPARAM lParam)LONG CTestView::OnThreadended(WPARAM wParam,LPARAM lParam){AfxMessageBox("Thread ended.");Retrun 0;}上面的例子是工作者线程向用户界面线程发送消息,对于工作者线程,如果它的设计模式也是消息驱动的,那么调用者可以向它发送初始化、退出、执行某种特定的处理等消息,让它在后台完成。
在控制函数中可以直接使用::GetMessage()这个SDK函数进行消息分检和处理,自己实现一个消息循环。
GetMessage()函数在判断该线程的消息队列为空时,线程将系统分配给它的时间片让给其它线程,不无效的占用CPU的时间,如果消息队列不为空,就获取这个消息,判断这个消息的内容并进行相应的处理。
(二)用事件对象实现通信在线程之间传递信号进行通信比较复杂的方法是使用事件对象,用MFC的Cevent类的对象来表示。